中國長白山射電望遠鏡再升級
中國科研團隊日前發佈消息稱,中國長白山四十米口徑全可動射電望遠鏡(簡稱長白山望遠鏡)性能再次升級。項目團隊基於“大尺度工況下的高精度攝影測量方法”,開展射電望遠鏡主反射面精度提升工作,為提升望遠鏡最高工作波段的進一步提升奠定堅實基礎。
據悉,自今年九月啟動準備工作以來,團隊已實施首次攝影測量。在十個工作日內,研究人員連續開展了五輪密集測量,並結合測量結果進行了四次動態調整,最終將長白山望遠鏡共四百六十八塊主反射面面板的整體精度提升至○點二七五毫米的精度,實現了小於○點三毫米的既定指標。研究人員介紹稱,主面精度通常定義為最高工作波段波長的二十分之一,本次調整後將使得長白山四十米望遠鏡由原有的X波段(八千兆赫)提升至Q波段(四十三千兆赫),具備升級至W波段(八十六千兆赫)的能力。
研究人員表示,本次測量採用非接觸式光學攝影測量方法,通過從不同位置和方向採集一千五百餘幅天線面板數字圖像,結合圖像匹配演算法處理及相關數學計算,得到測量點精確的三維座標。針對四十米大口徑天線主反射面高精度測量的技術挑戰,測量團隊採用專用智能測量設備,優化拍攝站位佈局與測量距離規劃,並開發多源數據的融合方法與特徵識別演算法,有效地克服了因測量靶點佈設密度不足引起的邊緣畸變問題。同時,通過構建環境誤差校正模型,顯著抑制了大尺寸光學測量中各類干擾因素的影響,提升了攝影測量的數據質量與作業效率。
長白山四十米口徑射電望遠鏡是一架全實面、全可動、高精度、多用途的地平式射電望遠鏡,將承擔中國探月工程四期和深空探測的甚長基線干涉測量(VLBI)測定軌等任務。其天線系統作為探月工程VLBI測軌分系統,可完成對可視區範圍內航天器信號的接收及跟蹤,為月球探測器進行高精度軌道測定。同時,基於射電天文的觀測,可開展黑洞、活動星系核、天球參考架等天體物理和天體測量研究,實現科學技術跨越發展。研究人員表示,二○二三年,研究團毒先後啟動日喀則、長白山四十米口徑射電望遠鏡項目建設。這兩台望遠鏡建成後,可將中國VLBI網最長基線即“等效口徑”拓展至約三千八百公里,有效提升觀測靈敏度和空間分辨率,共同承擔探月工程四期和深空探測VLBI測定軌任務,並促進中國射電天文科學觀測研究發展。
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